20年磨一劍，從零到頂尖
“20年磨一劍，國(guó)內(nèi)唯一通過(guò)軍民多領(lǐng)域認(rèn)證的高精度壓力傳感器產(chǎn)品在濟(jì)南量產(chǎn)了?！鄙綎|產(chǎn)研院孵化的高新技術(shù)企業(yè)山東中科思爾科技有限公司總經(jīng)理商艷龍表示，這標(biāo)志著在該領(lǐng)域我國(guó)實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有、再到世界領(lǐng)先的“蛻變”。
一個(gè)課題持續(xù)攻關(guān)20年
8月6日，在山東產(chǎn)研院實(shí)驗(yàn)室，工程師正在裝配硅諧振壓力傳感器，這個(gè)只有拇指大小的零部件，看起來(lái)毫不起眼?！熬C合精度最高可達(dá)0.01%FS（全量程），整體性能已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，部分指標(biāo)領(lǐng)先于國(guó)外同類產(chǎn)品。
商艷龍告訴記者，在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，傳感器好比人的眼耳口鼻，采集各種數(shù)據(jù)信息，傳遞給“大腦”，然后分析處理，作出控制指令。傳感器作為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基石，其精度至關(guān)重要，如果收集的數(shù)據(jù)信息從源頭出錯(cuò)，那么后續(xù)工作都毫無(wú)意義。
“我們的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)自中科院空天信息創(chuàng)新研究院，從1997年開始立項(xiàng)攻關(guān)，先后獲得多個(gè)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目支持，到2013年才在氣象領(lǐng)域試用，2015年起在航空航天領(lǐng)域進(jìn)行測(cè)試，一個(gè)課題持續(xù)攻關(guān)了20年。”商艷龍表示，2019年山東產(chǎn)研究院成立后，這一技術(shù)成果從中科院引進(jìn)濟(jì)南，實(shí)施轉(zhuǎn)化。在地方政府和山東產(chǎn)研院的全力扶持下，已有4款12個(gè)系列的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
“我們從設(shè)計(jì)、芯片、裝備，到生產(chǎn)、封裝、測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了全鏈條的完全自主可控。”商艷龍介紹，目前傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于專業(yè)氣象、航空航天、光刻機(jī)、計(jì)量?jī)x器等高端裝備領(lǐng)域。
可提高氣象預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度
今年進(jìn)入主汛期以來(lái)，各種極端天氣帶來(lái)的自然災(zāi)害頻發(fā)。衛(wèi)星云圖雖然提供氣象預(yù)報(bào)，但無(wú)法精準(zhǔn)預(yù)報(bào)具體位置的降雨量，地面雨量觀測(cè)站屬于“事后”報(bào)告。如果裝備了高精度氣壓傳感器，就可以敏銳地捕捉到具體地點(diǎn)的氣壓變化，測(cè)算出具體位置的降雨量，從而提前預(yù)警。
商艷龍表示，他們已經(jīng)和國(guó)內(nèi)氣象設(shè)備龍頭企業(yè)航天新氣象科技有限公司進(jìn)行戰(zhàn)略合作，聯(lián)合研發(fā)的配備高精度壓力傳感器的智能便攜手持微置氣象站，可以在景區(qū)、山區(qū)、交通要地等關(guān)鍵區(qū)域巡檢氣壓變化，防范山洪、泥石流等災(zāi)害。南方有些城市開始在路燈桿上加裝氣壓裝置，進(jìn)一步提高氣象預(yù)報(bào)的精準(zhǔn)度。
高精度壓力傳感器還有一大亮點(diǎn)就是耐受極端環(huán)境。西藏地區(qū)由于海拔高、溫差大、氣壓低，有的氣象站即便使用進(jìn)口的氣壓傳感器，在低壓段也測(cè)不準(zhǔn)?！坝昧宋覀兊漠a(chǎn)品之后，到目前已持續(xù)工作近兩年，數(shù)據(jù)非常穩(wěn)定?！鄙唐G龍說(shuō)。
專業(yè)人才匱乏是最大短板
“現(xiàn)在我們的瓶頸在產(chǎn)能。”商艷龍?zhí)寡?，在解決了“有沒有”的問(wèn)題之后，重點(diǎn)就轉(zhuǎn)向提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率上來(lái)。
在裝配車間，商艷龍指著正在工作的芯片自動(dòng)貼裝設(shè)備告訴記者，每個(gè)傳感器上都配備芯片，有了“大腦”之后就擁有了記憶、存儲(chǔ)、思維、判斷、自診等人工智能。比指甲還小的芯片如果靠人工貼裝，效率低，品質(zhì)不可控。“這種自動(dòng)貼裝設(shè)備，在電腦里設(shè)定好程序，機(jī)械手自動(dòng)一次貼裝20片。而且能夠?qū)崿F(xiàn)每一道工序的可追溯?！边@不但大大提高了速度，還保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。但有一些工序仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，在另外一個(gè)工區(qū)，裝配工程師正在手工壓焊0.5毫米的金絲。
“我們還在不斷優(yōu)化技術(shù)路線，改良工藝，提高自動(dòng)化裝配水平，這個(gè)過(guò)程很艱難?！鄙唐G龍表示，目前專業(yè)人才匱乏是最大短板，但同時(shí)也是支撐這個(gè)行業(yè)發(fā)展的基石。為此，中科思爾已經(jīng)和中科院大學(xué)簽約，將這個(gè)項(xiàng)目作為產(chǎn)學(xué)研基地，并和省內(nèi)兩所高校聯(lián)合定向培養(yǎng)研究生。首批學(xué)生已經(jīng)到位，在研制高精度壓力傳感器的過(guò)程中，為山東培養(yǎng)一批前沿研發(fā)隊(duì)伍。（作者：趙國(guó)陸 申紅）
